数控技术基础培训课件.ppt

3、坐标系 （1）坐标系规定 我国制定了JB3051-82。规定直线运动的坐标轴由X、Y、Z表示，围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示。对坐标轴和运动方向命名的内容和原则是：标准坐标系各轴之间的关系：在机床上建立一标准坐标系，也称机床坐标系，其中坐标系中的X、Y、Z轴的关系用右手迪卡儿原则确定。大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，则中指指向为Z轴的正方向。A、B、C的方向由右手螺旋法确定 。 （2） 绝对坐标和增量坐标： 绝对坐标：刀具运动轨迹的坐标值均以某一固定原点而标准的坐标，用X、Y、Z表示； 增量坐标：运动轨迹的坐标值是以相对于前一位置来计算的，用U、V、W表示（各种不同的系统不尽相同）。 四、编程实例 加工工件图样 逐点比较法 脉冲增量插补法 数字积分法、 比较积分法 数据采样插补法 第三节 插补原理 一、插补的定义 二、常用的插补方法 数控机床加工的零件，其外形往往由复杂的曲面组成，这就要求数控装置根据控制指令和数据，一边计算，一边根据计算结果向各个坐标方向分配进给脉冲，从而控制刀具相对于工件表面的运动轨迹，把工件加工成所要求的形状和尺寸。数控装置所进行的这种计算就叫插补运算。 三、逐点比较法插补原理 通过比较刀具与加工零件轮廓曲线的相对位置，确定刀具的运动方向，即每走一步都要将加工瞬时坐标同规定的零件轮廓相比较。每进给一步都要经过四个工作节拍：偏差判别、坐标进给、新偏差计算、终点判别。 （1）偏差判别 判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏离情况，以此决定刀具移动方向。 （2）坐标进给 根据偏差判别结果，控制刀具相对于工件轮廓进给一步，即向给定的轮廓靠拢，减少偏差。 （3）新偏差计算 由于刀具进给已改变了位置，因此应计算出刀具当前位置的新偏差，为下一次判别作准备。 （4）终点判别 判别刀具是否已到达被加工轮廓线段的终点。若已到达终点，则停止插补，否则继续。 四、直线插补 1．直线插补原理 A)偏差判别 从上图可看出，只要比较动点所连直线与X轴夹角和OE与X轴夹角的大小，即两角度的正切值就可判断出刀具下一步应沿X或Y运动及其方向，由此推出偏差判别函数： B)坐标进给 进给方向由偏差判别的结果决定，即 F=0，沿X正方向进给一步； F0，沿Y正方向进给一步。 C)新偏差计算 起始点F=0，通过递推运算可得新偏差计算公式如下： F=0，沿X正方向进给一步： F0，沿Y正方向进给一步： D)终点判别 终点判别可采用两种方法：终点坐标法，即将动点作标与终点坐标进行比较，判断两者是否相等；总步长法，即首先求得总步长，每进给一步从总步长中减1，直至为0。 2．直线插补软件流程图 逐点比较法第一象限直线插补软件流程图 3．直线插补实例 例：设欲加工第一象限直线OE，终点坐标为xe=3，ye=5，用逐点比较法加工直线OE。 解：总步数n=3+5=8； 开始时刀具在直线起点，既在直线上，故Fo=0，其插补运算过程如下表所示，插补轨迹见右图。 五、圆弧插补 1．圆弧插补原理 偏差判别函数及进给 令偏差判别函数为： ，应进给 ，新偏差为 ，应进给 ，新偏差为 B）终点判别 圆弧的终点坐标判别与直线插补相同。 2．圆弧插补软件流程图 逐点比较法第一象限逆圆软件流程图 3．圆弧插补实例 例：设AB为第一象限逆圆弧，起点为A（5，0），终点为B（0，5），用逐点比较法加工圆弧AB。 解：n= | 5 – 0 | + | 0 – 5 | =10 开始加工时刀具在起点，即在圆弧上，Fo=0。加工运算过程见表5-4，插补轨迹见右图 六、象限处理与坐标变换 直线插补的象限处理 直线插补四个象限进给方向 四象限直线插补软件流程图如下图所示： 2．圆弧插补的象限处理 前面介绍的圆弧插补公式也只适合于第一象限的逆圆弧，若想处理其他象限的圆弧，需进行以下进给方向的处理。 圆弧插补四个象限进给方向 四象限 圆弧插补 软件流程 图如图所 示： 第四节 数控机床的位置检测装置及伺服系统 一、数控机床的位置检测装置 1．位置检测装置的作用 测出工作机构的实际位置，并将实际位置输入计算机，以便和预先给定的理想